一种开关量采集电路制造技术

本发明专利技术公开一种开关量采集电路，包括隔离输入模块、直流供电模块、电压负反馈电路和反向比例放大器，所述直流供电模块的输入端连接交流市电，直流供电模块的输出端分别连接隔离输入模块、电压负反馈电路和反向比例放大器，隔离输入模块还分别连接电子开关和电压负反馈模块，电压负反馈模块还连接反向比例放大器，反向比例放大器还连接输出端口。本发明专利技术具有电气隔离功能，隔离输入模块采集电子开关发出的开关量信号并传输给电压负反馈模块进行初级放大，从电压负反馈模块输出的开关量信号再次进入反向比例放大器进行二次放大，最终通过输出端口输出放大后的开关量信号，信号经过二次放大，稳定性好，利于读取和二次控制。

【技术实现步骤摘要】
一种开关量采集电路
本专利技术涉及一种信号采集电路，具体是一种开关量采集电路。
技术介绍
在工业控制系统中，开关量是指受控继电器的导通或断开所对应的值。在控制器发出指令前，需要获取当前受控对象的状态信息，即要获取开关量信号。一般情况下需要对采集的开关量信号进行电气隔离，否则就可能因为高压电气侧的电压波动影响采集的信号精准度。现有技术中的开关量采集电路多用价格低廉的光耦实现。这样的采集方式不仅精确度较低，而且对于微弱的开关量信号采集效果很差，可能因为各种干扰而采集失败，因此需要进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种开关量采集电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种开关量采集电路，包括隔离输入模块、直流供电模块、电压负反馈电路和反向比例放大器，所述直流供电模块的输入端连接交流市电，直流供电模块的输出端分别连接隔离输入模块、电压负反馈电路和反向比例放大器，隔离输入模块还分别连接电子开关和电压负反馈模块，电压负反馈模块还连接反向比例放大器，反向比例放大器还连接输出端口。作为本专利技术的进一步方案：所述隔离输入模块包括三极管V1、二极管D1和三极管V2，电压负反馈模块包括芯片IC1、电阻R3和电容C3，所述反向比例放大器包括芯片IC2、电容C6和电阻R8，所述电阻R1的一端连接电容C1、电容C2和三极管V2的发射极，三极管V2的集电极通过电阻R9连接直流电压U1，三极管V1的集电极连接直流电压U1，三极管V1的发射极连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极接地，三极管V1的基极连接电子开关，电阻R1的另一端连接电容C1的另一端、电容C4、电阻R2、电阻R7和芯片IC1的引脚2，电容C2的另一端连接电阻R2的另一端和芯片IC1的引脚1，芯片IC1的引脚5连接电阻R6和直流供电模块的正极输出端，芯片IC1的引脚3连接电阻R3、电阻R4和电容C3，电阻R3的另一端连接电容C3的另一端、电阻R5和芯片IC1的引脚4，电阻R4的另一端连接电容C4的另一端，电阻R5的另一端连接电容C5，电容C5的另一端连接电阻R8、电容C6和芯片IC2的引脚3，电阻R6的另一端连接电阻R7的另一端和芯片IC2的引脚1，电阻R8的另一端连接电容C6的另一端、芯片IC2的引脚4和输出端口OUT。作为本专利技术的进一步方案：所述芯片IC1和芯片IC2的型号均为LM321。作为本专利技术的进一步方案：所述三极管V2为光敏三极管。作为本专利技术的进一步方案：所述二极管D1为发光二极管。作为本专利技术的进一步方案：所述直流电压U1是直流供电模块的正极输出端输出电压。作为本专利技术的进一步方案：所述直流供电模块包括变压器W和二极管D2，所述变压器W的初级绕组连接220V交流电源，变压器W的次级绕组一端连接二极管D2的阳极和二极管D3的阴极，变压器W的次级绕组另一端连接二极管D4的阳极和二极管D5的阴极，二极管D2的阴极连接二极管D4的阴极和正极输出端，二极管D3的阳极连接二极管D5的阳极和负极输出端。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术具有电气隔离功能，隔离输入模块采集电子开关发出的开关量信号并传输给电压负反馈模块进行初级放大，从电压负反馈模块输出的开关量信号再次进入反向比例放大器进行二次放大，最终通过输出端口输出放大后的开关量信号，信号经过二次放大，稳定性好，利于读取和二次控制。附图说明图1为本专利技术的原理方框图。图2为本专利技术的实施例电路图。图3为直流供电模块的电路图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-3，实施例1：一种开关量采集电路，包括用于采集并隔离电气信号的隔离输入模块、用于给电路提供电源的直流供电模块、用于信号初级放大功能的电压负反馈电路和用于信号二次放大的反向比例放大器，交流市电通过直流供电模块后转换成稳定的直流电压，分别供给隔离输入模块、电压负反馈电路和反向比例放大器使用，隔离输入模块采集电子开关发出的开关量信号并传输给电压负反馈模块进行初级放大，从电压负反馈模块输出的开关量信号再次进入反向比例放大器进行二次放大，最终通过输出端口输出放大后的开关量信号。实施例2，在实施例1的基础上，设计了具体的电路图，如图2所示，图中隔离输入模块包括三极管V1、二极管D1和三极管V2，电子开关的信号触发三极管V1导通，三极管V1导通后二极管D1得电点亮，因此光敏三极管V2被触发导通，开关信号输入到电压负反馈模块中，电阻R1和电阻R2的存在可以防止自激，并且也是输入电阻，电容C1可以防止混入信号的高频干扰，遇到高频干扰时将其短路。电容C2是信号偶合电容。前面的芯片IC1是构成了一个电压负反馈电路，R3和R4是反馈电阻，反馈电压到芯片IC1的反相端。C3起到频率补偿的作用：当频率很高时，C3的容抗减小，C3、R3的总阻抗减小，反馈量减小，所以本电路的高频特性比较好。C4是降低直流反馈而加强低音交流反馈，它的加入可以让运放输出稳定。芯片IC2是一个反向比例放大器，前级经过R5，C5偶合到它的反相端，R8是反馈电阻，C5同C3一样，R6和R7是分压电阻，得到的分压加到运放的正相端。从芯片IC2的输出端输出放大后的开关量信号。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关量采集电路，包括隔离输入模块、直流供电模块、电压负反馈电路和反向比例放大器，其特征在于，所述直流供电模块的输入端连接交流市电，直流供电模块的输出端分别连接隔离输入模块、电压负反馈电路和反向比例放大器，隔离输入模块还分别连接电子开关和电压负反馈模块，电压负反馈模块还连接反向比例放大器，反向比例放大器还连接输出端口。

【技术特征摘要】
1.一种开关量采集电路，包括隔离输入模块、直流供电模块、电压负反馈电路和反向比例放大器，其特征在于，所述直流供电模块的输入端连接交流市电，直流供电模块的输出端分别连接隔离输入模块、电压负反馈电路和反向比例放大器，隔离输入模块还分别连接电子开关和电压负反馈模块，电压负反馈模块还连接反向比例放大器，反向比例放大器还连接输出端口。2.据权利要求1所述的一种开关量采集电路，其特征在于，所述隔离输入模块包括三极管V1、二极管D1和三极管V2，电压负反馈模块包括芯片IC1、电阻R3和电容C3，所述反向比例放大器包括芯片IC2、电容C6和电阻R8，所述电阻R1的一端连接电容C1、电容C2和三极管V2的发射极，三极管V2的集电极通过电阻R9连接直流电压U1，三极管V1的集电极连接直流电压U1，三极管V1的发射极连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极接地，三极管V1的基极连接电子开关，电阻R1的另一端连接电容C1的另一端、电容C4、电阻R2、电阻R7和芯片IC1的引脚2，电容C2的另一端连接电阻R2的另一端和芯片IC1的引脚1，芯片IC1的引脚5连接电阻R6和直流供电模块的正极输出端，芯片IC1的引脚3连接电阻R3、电阻R4和电容C3，电阻R3的另一端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：董子健，苑朝，曾德志，张抖，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北,13